автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Исследование принципов построения и разработка методов повышения пропускной способности справочно-информационных служб ГТС большой емкости

...российская академия наук

; ' ' ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ.

На правах рукописи

УХЛОВСКАЯ ЛЮДМИЛА ГЕОРГИЕВНА

УДК 654.153.2.072:65.011.56:159.87

Исследование принципов построения и разработка методов эвышения пропускной способности справочно-информационных служб ГТС большой емкости.

циальность: 05.13.01 - Управление в технических системах 05.12.14.- Сети,узлы связи и распределение информации.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Москва 1993 г.

Работа выполнена в Московском техническом университете связи и

информатики.

Научный руководитель - доктор технических н=нук

С.Н.Степанов.

Официальные оппоненты - профессор, д.т.н. В.А.Ершов,

доцент, к.т.н. А.Г.Попова

Ведущее предприятие указано в решении специализированного совета. ^ 0

Защита состоится " "¡^¿¿«¿Ы_199 ^ г. в ^ час.

на заседании специализированного совета Д.003.29.01 при ШЛИ РАН по адресу: 101447, Москва, ГСТТ-4, ул.Ермоловой, 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЖИЖ РАН.

Ученый секретарь специализированного совета Д.003.29.01 Доктор технических наук

С.Н.Степанов

АКТ'>'АЛТ-'Ь"Г7Т-' ПР^гТЛНМЬ?.

Развитие Г'.-'Ьримннний тнхники сьязи идет по пути увеличения :честьа услуг, предоставляемых абоненту, и улучшения качества обслуживания. Технологически это обеспечивается переходом на ювую передачу информации по каналам связи и привлечением юпроцессоров и других элементов вычислительной техники для роля за установлением соединения и осуществлением диалога межабонентом и обслуживающей системой. Особенно важно оснастить длительной техникой справочно-информационные службы городских фонных сетей. Применение ЭВМ позволяет в значительной степени рить (это важно для абонента,пользующегося услугами информаци-х служб) и облегчить (это важнг. для работников информационных :б) процесс выдачи справочной информации.

Анализ работы справочно-информационных служб после оснащения ычислитёльной техникой проводится стандартными'средствами,раз-ми для решения подобных задач в теории-телетрафика. Необходимо 1ть поток поступающих вызовов (заявок на получение требуемой 'рмации), выбрать структуру обслуживающей системы приборов 'омагазированные рабочие места телефонистов), задать дисциплину ;уживания (порядок выбора заявок из очереди), сделать предполо-.я о модели поведения абонента в случае получения отказа в обивании, определить функцию распределения времени выдачи справ-Особенности, которые появляются в связи с оснащением рабочих 1 телефонистов компьютерной техникой, проявляются в структуре [уживающей системы приборов, характере предположений о времени 1чи информации и модели поведения ожидающего вызова. Основной ¡лемой при этом является не проведение процедуры формализации :ционирования информационной службы, а то обстоятельство, что чаемая в результате модель имеет достаточно сложный вид. Свя-| это главным образом с необходимостью воссоздания характера ¡ного потока вызовов (сделать это можно только в рамках модели, :етом возможности повторения вызова, получившего отказ в обслу-¡нии) и с наличием возможности ограниченного ожидания для вызо-получившего отказ. Другим важным моментом, затрудняющим полу-:е численных значений вероятностных характеристик является учет ¡енноствй, характерных для ГТС больших городов. В частности,

число одновременно работающих телефонистов может достигать нескольких сотен, а число ожидающих в очереди вызовов имеет такой же порядок.

В более ранних работах, посвященных проблемам моделировани* процесса поступления вызовов в справочно-информационные службь этим обстоятельствам не придавалось должного внимания, что ограничивало область использования разработанных в них методик. Использование новых возможностей, по автоматизации .процесса выдачи информации, основанной на применении вычислительной техники, реализуемых на ГТС больших емкостей, требует разработки и исследования новых моделей, учитывающих такие факторы, как повторение вызова, наличие ограниченного времени ожидания обслуживания, зависимость времени обслуживания от типа запроса. Решение поставленных задач и является темой настоящего исследования. Таким образом, тематика диссертационной работы актуальна и отвечает нуждам и запросам практики.

ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТАЦИИ является разработка, теоретическое обоснование и практическая реализация математических моделей взаимодействия "абонент - справочно-информационная система связи" для ГТС большой емкости, учитывающих такие факторы, как: характер входного потока вызовов, возможность повторения абонентом вызова, получившего отказ в обслуживании, проявленная при этом настойчивость абонента, зависимость времени выдачи информации от типа запроса, наличие ограниченного времени ожидания в очереди обслуживания вызова, дисциплина ожидания в очереди, использование введенных моделей информационных систем для расчетов характеристик качества функционирования этих систем в зависимости от поступающей нагрузки, времени суток, режима работы служб и нормы потерь.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для решения поставленных в диссертации задач использовались методы теории телетрафика, теории вероятностей и математической статистики, точные и приближенные методы моделирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ состоит в следующем:

1. Разработана и исследована математическая модель взаимодействия "абонент - справочно-информационная система связи" для ГТС большой емкости, одновременно учитыващая возможность повторения вызова после получения отказа, вызванного блокировкой или неудачным завершением времени ожидания и наличие коротких и длинных

справок.

2.Получены формулы, которые позволяют в рамках исследуемой юдели с помощью косвенной оценки определять интенсивность поступ-18ния первичных вызовов, выделяя их из общего потока поступающих ¡ызовов, а также произвести расчет вероятностных характеристик и 'становить их зависимость от входных параметров.

3. Разработаны две схемы приближенного вычисления вероятност-ых характеристик модели. Первая схема предназначена для грубой" редварительной оценки характеристик модели. Она имеет малое время еализации и основана на переходе от двухэтапного времени обслужи-ания к одноэтапному и замене всех потоков повторных вызовов на уассоновский. Вторая схема расчетов позволяет получить более точ-ые оценки, но уже за большее время. Она основана на использовании прощенных уравнений равновесия.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД. Все научные результаты, изложенные в диссерта-ии, а также вытекающие из них практические расчеты.и рекомендации олучены лично автором.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, выдвигаемые на защиту:

1. Анализ способов включения и особенностей функционирования лравочно-информационных заказных служб и других информационных астем связи в ГТС большой емкости.

2. Формализация процесса-поступления и обслуживания вызовов в зформационных системах связи ГТС большой емкости.

3. Определение множества исходных параметров модели, задающих груктуру входного потока вызовов.

4. Выбор модели поведения абонента, получившего отказ в об-зуживании информационной системой.

5. Разработка математической модели функционирования информа-юнных систем на ГТС большой емкости.

6. Построение приближенных алгоритмов расчета характеристик >делей с повторными вызовами путем последовательного упрощения 'руктуры входного потока вызовов и процесса его обслуживания.

7. Решение ряда практических задач по эксплуатации конкретных [формационных служб на ГТС большой емкости в зависимости от пос-пающей нагрузки, времени суток, режима работы службы, числа :люченных обслуживающих устройств и нормы потерь.

8. Выработка методических рекомендаций по эксплуатации спра-чно-информационных, заказных служб и других информационных сис-

тем, включенных в ГТС большой емкости.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Проведенные в диссертации исследования и разработки показали, что использование предложенных методов при проектировании включения крупных информационных систем в ГТС большой емкости и организации функционирования этих систем позволяют определять важнейшие исходные параметры этих систем, упростить и ускорить процесс проектирования, минимизировать капитальные затраты на организацию связей и приобретение дорогостоящего коммутационного и оконечного оборудования, а также обеспечить заданный уровень показателей качества функционирования при минимальных эксплуатационных расходах.

Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и эксплуатации информационных систем связи в других городах, а также в других отраслях народного хозяйства.

РЕАЛИЗАЦИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ.

Результаты диссертации нашли практическое применение на Московской Городской телефонной сети и в Ленинградском отделении научно-исследовательского института связи, что подтверждается соответствующими актами об использовании.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Московского технического университета связи и информатики (1991 г., 1992 г.), на заседаниях кафедр "Автоматическая электросвязь" и "Информационные сети и системы" Московского технического университета связи и информатики (1990 г., 1991 г., 1992 г.), на 4-м международном семинаре по теории телетрафика и компьютерному моделированию, Москва, 1992 г..

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертационной работы изложены в девяти печатных работах.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и двух приложений, изложена на 150 страницах текста, 20 рисунков, 40 таблиц. Список литературы включает 90 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИИ обоснован выбор темы диссертации, ее актуальность, новизна, сформулированы цели и основные задачи исследования.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ дана общая характеристика справочно-информаци-

онных служб, включенных в ГТС большой емкости. Рассматриваются способы организации связи со справочно-информационными, заказными службами и другими информационными системами, потоки вызовов и нагрузки к этим службам, их сезонная и суточная неравномерность,, зависимость длительности обслуживания абонентов от характера их запросов, динамика роста потоков вызовов к информационным службам, особенности функционирования служб с доступом через телефонистов-операторов ,как информационных систем связи с повторными вызоьами.' В частности, делается предположение о выборе математической модели взаимодействия "абонент - справочно-информационная система связи", рассматриваются такие основные ее параметры ,как: функция настойчивости абонента, функция распределения интервалов времени мевду последовательными повторными вызовами, дисциплина ожидания обслуживания, формирование входного потока вызовов и функция распределения длительности выдачи информации. Дается обзор методов расчета моделей информационных систем связи с повторными вызовами с учетом поведения абонента.

Проведенный анализ функционирования и перспектив развития справочно-информационных служб и других информационных систем связи, включенных в ГТС большой емкости, показал, что их анализ необходимо вести в рамках модели, одновременно учитывающей такие факторы , как:

- влияние повторения вызова, получившего отказ в обслуживании;

- возможность ограниченного времени ожидания обслуживания вызова с последующим его повторением;

- зависимость длительности обслуживания от вида справочной информации (короткие и длинные справки);

- большое значение интенсивности входящего потока вызовов;

- большое значение числа обслуживающих устройств (до тысячи);

- большое значение числа длины очереди ожидания обслуживания вызовов, имеющего тот же порядок, что и число обслуживающих устройств;

- нормируемая величина потерь.

Материалы первой главы опубликованы в [1-31. ВТОРАЯ ГЛАВА посвящена разработке и исследованию математичес-сой модели взаимодействия "абонент-информационная система связи".

Рассматриваемая модель устроена следующим образом. Имеется юлнодоступная система приборов, на которую поступает пуассоновс-

кий поток первичных вызовов интенсивности л,. Поступающий вызов (первичный или повторный) занимает произвольное свободное устройство на первую фазу обслуживания (длительность выдачи короткой справки или начальный этап выдачи длинной справки), распределенную экспоненциально с параметром, равным е^. Первая фаза обслуживания завершается с вероятностью 1-Р. После чего вызов покидает систему. С вероятностью Р вызов продолжает занимать устройство на вторую фазу обслуживания (заключительный этап выдачи длинной справки), распределенную экспоненциально с параметром, равным По завершении второй фазы вызов покидает систему.

Если в момент поступления первичного или повторного вызова все обслуживающие устройства заняты, то абонент с вероятностью, равной единице, становится на ожидание. Число мест для ожидания ограничено и не превосходит некоторого целого числа 7. Время ожидания ограничено случайной величиной, распределенной экспоненциально с параметром, равным р. По завершении времени ожидания абонент с вероятностью д повторяет вызов .через случайное время, имеющее экспоненциальное распределение с параметром,равным ц, а с дополнительной вероятностью 1-д покидает систему необслуженным.

Если в момент поступления первичного или повторного вызова все обслуживающие устройства и места для ожидания заняты, то абонент с вероятностью Н^ (для повторного вызова с вероятностью Я2) повторяет вызов через случайное время, имеющее экспоненциальное распределение с параметром.равным ц, а с дополнительной вероятностью 1-Я., (для повторного вызова с вероятностью 1-Я2) покидает систему необслуженным. Схема функционирования модели приведена на рис. 1.

Введенная модель описывается марковским процессом:

ш) = шп.акгм., т,(2т)

с бесконечным множеством состояний Б, задаваемым соотношениями: (/,гу, ,г2) с Б, 0,1,..., ш=0,1,...,!, = 0,1,...,у.

Здесь }и) - число абонентов, повторяющих в момент времени i вызов по причине занятости всех каналов и мест для ожидания, а также из-за неудачного завершения времени ожидания, ) - число мест для ожидания, занятых в момент времени ^ í1(í) - число обслуживающих устройств, занятых в момент времени í на первую фазу обслуживания, 12а) - число обслуживающих устройств, занятых в момент времени t на вторую фазу обслуживания.

|перв.вызовы _

Нповт. вызовы

обсл. у стр. |

ш ш

.... Iм

1 2

места ожидания 1 2

источники повторных вызовов

в случае неудачи абонент:

повторяет вызов' с вер. Я1,Я2 или q

покидает систему необсл. с вер. 1 -Я,,,1-Я2 или 1-д

'ис. 1. Схема функционирования модели полнодоступной системы с повторными вызовами и ожиданием

Стандартным образом для введенной модели выписывается система >авнений статистического равновесия, связывающая вероятности 1,1) стационарных состояний марковского процесса

¡е:/ = 0,1 ,...,оо ; ю= 0,1 ,...,1; 11 + = I = 0,1..... у.

сть:

00

Р(й)= £ £ £¡=0,1.....о+1

j=О

начает вероятность одновременной занятости й обслуживающих уст-йств и мест ожидания, а

оо

начает среднее число абонентов, повторяющих вызов, и находящихся состоянии с к одновременно занятыми обслуживающими устройствами местами ожидания.

При теоретическом анализе введенной модели и ее практическом использовании представляют интерес следующие вероятностные характеристики:

- вероятность потерь первичных вызовов % (в силу пуассоновского характера поступления первичных вызовов эта характеристика совпадает со средней долей времени занятости всех обслуживающих устройств и мест ожидания %-Р(р+1));

v+l

- среднее число занятых мест для ожидания I = £ Р(й)(й-и);

k-v

- общая вероятность .потерь 1с0, определяемая как доля всех потерянных вызовов

- вероятность того, что абонент покинет систему не дождавшись обслуживания тс2, определяемая как доля ушедших вызовов

%2= (Л.(1-Я1)Р(и+Т)+^(и+7)ц(1-Я2)+1р(1-д))А;

- среднее число устройств,, занятых на первую фазу обслуживания

оо г V

V I I I

- среднее число устройств, занятых на вторую фазу обслуживания

00 I V

4= I I I Ри.ь>.1,,1г)1г;

J=О ш=0 1^+12=0

- среднее число занятых обслуживающих устройств I = I,+12;

и+г

- среднее число абонентов, повторяющих вызов <7= ^ J(k)',

ь=о

- среднее число повторных вызовов на один первичный ¡1, определяемое как отношение интенсивности поступления повторных вызовов к интенсивности поступления первичных вызовов ;

- среднее число отказов на одно установленное соединение <2, определяемое как отношение интенсивности всех потерянных вызовов к интенсивности обслуживания Q=^?J3(v+l)+J^v+l)^^+Lp)/(I1cl^(1-P)+I2oL2);

- общая интенсивность входного потока

Введенные характеристики связаны законами сохранения, имеющими вид:

«7р. =Л.Р(у+2)Я1 + Ли+1)рЛ2 + 1рд, А,+«7|1 = \P(v+l) + Ли+1)\х + 1р +

Т ^ -ч,| г = I

С помощью этих соотношений можно определить значение тех ве-эятностных характеристик, прямое измерение которых невозможно. В астности, удается решить важную задачу определения интенсивности >тока первичных вызовов \ через значение общей интенсивности :одного потока вызовов Л и вероятности общих потерь тс0. Соответ-?вующая формула имеет вид (предполагается, что Н.,=Н2=д=Н): А. = тс0Л (1-Н)+ Гее

Для перехода к модели с конечным пространством состояний, мтаем выполненным предположение о том, что число абонентов, пов-фяющих вызов конечно и не превосходит некоторого целого числа N. [бранного достаточно большим, т.е. выполняется неравенство J ^ N.

В этом случае система уравнений, описывающих марковский про-сс, содержит конечно© число неизвестных вероятностей и может рй-ться итерационным методом Гаусса-Зейделя.

Материалы второй главы опубликованы в [4-6]. •

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ диссертации разработаны две схемы приближен-го вычисления вероятностных характеристик модели. Первая схема едназначена для грубой предварительной оценки характеристик моли. Она имеет малое время реализации и основана на построении эдующего упрощенного аналога исходной модели. Сохраняются все ходные предположения, приведенные во второй главе, за исключени-дисциплины обслуживания вызовов, которая считается одноэтапной длительностью, распределенной экспоненциально с параметром ы., яяется также структура входного потока повторных вызовов, кото-$ теперь предполагается пуассоновским с неизвестной интенсив-:тью х, определяемой из решения неявного уравнения.

Введенная модель, как и исходная, описывается марковским про-

зсом 5(4) = Щ) с множеством состояний 5, которое конечно и зло элементов в нем равно 5 =(1+и+1).

Значение основных вероятностных характеристик упрощенной моги, являющихся оценками для соответствующих характеристик исход-I модели, определяются из соответствующих равенств, приведенных 'ретьей главе диссертации.

Все эти характеристики являются функциями параметра х- неиз-:тной интенсивности пуассоновского потока повторных вызовов. Для >еделения значения х используется требование о выполнении зако-

нов сохранения исходной модели для характеристик упрощенной модели с пуассоновским потоком повторных вызовов. Из этого предположения следует, что х должно удовлетворять уравнению: х=1С(2)(.г) (х)ра,

/р •) (?) Тс.

где: '(х) - оценки вероятности потерь первичных.вызо-

вов и среднего числа ожидающих вызовов, полученные с использованием упрощенной модели и являющиеся функциями неизвестного параметра х.

Вторая схема расчетов позволяет получить более точные оценки, но уже за большее время. Она основана на использовании упрощенных уравнений равновесия. Соответствующие уравнения здесь-не обсуждаются ввиду громоздкости. Они имеются в тексте диссертации.

Сравнение результатов расчета с использованием упрощенных уравнений равновёсия с результатами аналогичных расчетов для исходной модели показывает достаточную для практического применения точность данной оценки. Погрешность не превышает 5-10%. Погрешность первой схемы вычислений лежит в пределах 10-20%.Трудоемкость реализации обеих схем сравнима с многократным использованием формул, аналогичных формуле Эрланга. Время, затрачиваемое ЭВМ на расчеты необходимых параметров не превышает нескольких секунд. Наличие этого свойства особенно важно на практике при расчетах графиков смен телефонистов для крупных информационных служб ГТС большой емкости.

Материалы третьей главы опубликованы в 17,8].

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА диссертации посвящена экспериментальной проверке и применению разработанной модели информационной системы связи при расчетах параметров функционирования Справочно-информа-ционного узла Московской ГТС.

Рассмотрено практическое применение разработанных алгоритмов расчета характеристик функционирования службы "09" Московской ГТС. Часть характеристик может быть непосредственно измерена с достаточно высокой степенью точности или определена методами математической статистики на основании большого числа измерений, например, вероятность общих потерь тс0 может быть измерена с помощью специально разработанного для этих целей устройства контроля качества работы справочно-информационных и заказных служб (УККР-СИЗС). Другие же характеристики не могут быть измерены непосредственно. Такими характеристиками являются, например: интенсивность входного

отоке первичных вызовов а, ьероятность того, что вызов покинет истему необслуженным после первичной и повторной попыток устаноь-эния соединения - %2.

Эти характеристики определяются в зависимости от значений ха-актеристик, которые можно измерять с помощью организационно-тех-дческих средств, имеющихся в распоряжении администрации информа-яонных служб.

В связи с вышесказанным, в главе рассматривается задача х.ри-' пижения функции Х^) кусочно-линейной функцией. Весь интервал ос-эвной работы информационной службы "09" разбивается на три интер-эла:

це: ^ - начало работы - 8-00 час.

t■R - конец работы - 21-00 час.

tl - промежуточные моменты времени, определяемые на основании наблюдений.

Таким образом, получается параметрическую модель для опреде-эния МП:

' а1 +ь1 г , г <

а2+Е>2£ , í * t2];

^ Э 5 г < "г- *н1;

Используя теорию нормальной линейной регрессии, получены знания для величин, входящих в приведенное выше выражение : = 13,32; ¿2=17,53; а.,=20,26; а2=- 44,11; а^-23,77; ¿.,=94,54; ,=968,67; Ь3=604,86.

Значения интенсивности входной нагрузки \ можно вычислить из Iявного уравнения тс0(А.) - теоретической оценки общей вероятности >тери вызова:

тсО(М=иехр'

1е: тс = 1

ехр

количество обслуженных вызовов

количество поступивших вызовов Это уравнение решается методом половинного деления. Результа-

ты расчетов К для одного из дней измерении нагрузки показаны ь рис. 2.

При известных величинах \ и и0 определяется необходимой чиог включенных обслуживающих устройств для службы "09" с заданный (рассчитанными) исходными величинами интенсивности входного поток и общих потерь.

В этих расчетах в качестве базового режима используется уело вия,характерные для московской службы 09. Число мест ожидания оС служивания вызовов равно половине включенных обслуживающих устрой ств, среднее время нахождения вызова в очереди обслуживания равн 40 с. - длительности обслуживания (выдачи информации), а общая ве роятность потерь %0 является нормируемой величиной, равной 20%.

Из результатов расчетов, приведенных в диссертации можно так же сделать вывод о том, что при работе информационной службы с на грузкой, не превышающей ее пропускную способность, выбор оптималь ных длины очереди и времени нахождения вызова в очереди обслукива ния может существенно снизить общую вероятность потерь. При работ информационной службы с перегрузкой вышеуказанный подход резк снижает качество обслуживания абонентов, за счет увеличения обще длительности обслуживания. В такой ситуации целесообразнее вообщ устранить очередь.

Результаты измерения вероятности общих потерь при работ! справочной службы "09" Московской ГТС, с рекомендованным по расче там числе включенных обслуживающих устройств .показали соответст вие измерянных и рассчитанных характеристик качества функциониро вания информационной системы связи.

Таким образом, основные предположения, положенные в основ; разработанной модели информационной системы связи и методов оценю ее характеристик, а также входных параметров, выполняются дл: крупных информационных служб и могут быть использованы для проектирования включения этих служб в ГТС большой емкости, анализа работы, а также разработки рекомендаций по эффективной организацш их функционирования.

Материалы четвертой главы опубликованы в [6-93.

В ПРИЛОЖЕНИЯХ представлены акты внедрения результатов, полученных в диссертации, приведены таблицы расчета графиков рабой телефонистов для крупных информационных служб ("09" г. Москвы I ....." г.С-Петербурга).

^ис. 2. Зависимость интенсивности входного потока от времени суток для службы "09" Справочно-информационного узла Московской городской телефонной сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация посвящена разработке и исследованию моделей ин->мационных систем ГТС большой емкости, учитывающих такие факто-как: возможность повторения абонентом попытки установления единения после получения отказа в обслуживании; зависимость Брега выдачи информации от типа запроса; наличие ограниченного вре-еи ожидания в очереди обслуживания. Анализируется использование ценных моделей для расчета характеристик и параметров качества мционирования крупных информационных служб, включенных в ГТС [ьшой емкости в зависимости от поступающей нагрузки, времени су:, режима работы службы, графика работы телефонистов и нормы по-

1Ь.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Для описания процесса поступления, обслуживания и ожидания ни зовов в реальных информационных системах связи разработана модель в которой время занятия обслуживающих устройств зависит от тина запроса и выдаваемой справочной информации, а поведение абонента зависит от результата попытки установления соединения. Построение модель обеспечивает более детальное описание процесса обслуживати вызовов в действующих информационных системах, что позволяет найт! действительные соотношения между параметрами качества работы служб! и рассчитать необходимое по нагрузке число обслуживающих устройств,

2. Даны определения основным вероятностным характеристикам качества функционирования информационных служб, получены формулы, позволяющие определить числовые значения интенсивности поступления первичных вызовов, среднего числа повторных вызовов, приходящихся на один первичный, вероятности отказа в обслуживании вызова, среднего числа отказов, приходящихся на одно установленное соединение через значения таких измеряемых характеристик, как: общая интенсивность поступающих вызовов, общая вероятность потерь и общая интенсивность принятых на обслуживание вызовов. Полученные формулы дают возможность решить задачу косвенной оценки входных параметров и характеристик модели, прямое измерение которых имеющейся в распоряжении служб аппаратурой невозможно. Особенное значение имеют формулы для оценки интенсивности поступления первичных вызовов.

3. Для построенной модели предложен алгоритм расчета вероятностных характеристик, основанный на сокращении числа состояний в анализируемом марковском процессе и использовании итерационной схемы Га-усса-Зейделя. Разработанный алгоритм позволяет вести расчет характеристик для любых значений входных параметров при числе неизвестных в системе уравнений статистического равновесия не превосходящем порядок 10^.

4. Разработаны две схемы приближенного вычисления вероятностных характеристик модели. Первая схема предназначена для грубой предварительной оценки характеристик модели. Она имеет малое время реализации и основана на переходе от двухэтапного времени обслуживания к одноэтапному и замене всех потоков повторных вызовов на пуассонов-ский. Вторая схема расчетов позволяет получить более точ- ные оценки, но уже за большее время. Она основана на использовании упрощенных уравнений равновесия.

Трудоемкость реализации обеих схем сравнима с многократным (в

;рнднвм от 10 до ?0 раз ) использованием ф х.&з/:Н Ц-мт-ъ. Тяким зазом, разработанный метод оценки характеристик обеспечивает время засчета необходимых характеристик порядка нескольких секунд на лю-5ых персональных ЭВМ при числе обслуживающих устройств порядка ООО.

). Проведено сравнение величины вероятности общих потерь, измерен-юй на службе "09" Справочно-информационного узла Московской ГТС,. : соответствующими численными значениями, полученными в результате »асчета введенной модели, которое показало, что модель достаточно ■очно описывает характеристики качества работы информационной :лужбы "09" Московской ГТС. Это следует из совпадения качественных : количественных выводов, которые вытекают из результатов числен-ых расчетов и измерений.

Проведен анализ работы службы "09" Московской ГТС, в режиме пе-егрузки, когда вероятность общих потерь превосходит 20%, и нор-альном режиме, когда вероятность общих потерь менее, чем 205Б. По-азано, что при перегрузке наличие возможности ожидания не приво-ит к существенному уменьшению вероятности общих потерь. В боль-инстве случаев разница в значениях этой характеристики не превы-ает 5-15% и, следовательно, качество обслуживания абонентов не лучшается. Таким образом, для информационных систем, работающих в эжиме перегрузки, оптимальным является режим обслуживания с от-/тствием очереди. При работе информационных систем в нормальном эжиме возможность ожидания обслуживания вызова уменьшает общую эроятность потерь уже более существенно, в некоторых случаях в эсять и более раз, и этот режим работы может быть рекомендован пя использования.

. С использованием разработанной модели и методов оценки ее ха-жтеристик и входных параметров проведены расчеты минимально не-5ходимого числа включенных обслуживающих устройств, обеспечиваю-IX заданный уровень потерь, в зависимости от нагрузки, нормы об-IX потерь, индивидуальных графиков работы телефонистов, времени 'ток и режима работы службы.

Основные предположения, положенные в основу модели и методов (енки ее характеристик и входных параметров, выполняются для круп-[X информационных служб ГТС большой емкости и могут быть использо-¡ны для анализа их функционирования и разработки рекомендации по фективному управлению.

Литература:

1. Ухлорокчр Л.Г. Ра^шти* и.нформационно-опраьочных услуг н- г. Москве. Международный форум информатизации МФИ-92. ТУТ конгресс. Информационные коммуникации, сети, системы и технологии. -М.: Наука.-!99". -с. 123.

2. Ухловекая Л.Г. Развитие информационно-справочных услуг ь г. Москве. Научно-практическая конференция "Связь в деловой сфере".' -М.: Наука.-1932. -с. 112.

3. Ухловекая Л.Г. Концепция организации единого справочно-ин-формационного центра. Анализ систем информатики. -М.: Наука.-1991. -с. 135-142.

4. Ухловекая Л.Г. Информационное обеспечение абонентов Московской ГТС. -М.: Бестник связи N2. -1993. -с. 63-68.

5. Ухловекая Л.Г. Исследование принципов построения и разработка методов повышения пропускной способности справочцо-информаци-онных служб ГТС большой емкости. -М.: Вестник связи N7. -1991. -с. 113-114.

6. Ухловекая Л.Г. Исследование математической модели взаимодействия "абонент - информационная система связи". Рукопись депонирована в ВНТИЦЕНТР 08.92. N1917. -М.: -1992. -с. 30.

7. Ухловекая Л.Г. Оценка характеристик модели "абонент - информационная система связи". Рукопись депонирована в ВНТИЦЕНТР 08.92. N1918. -М.: -1992. -с. 21.

8. Мелик-Гайзакова Э.И., Ухловекая Л.Г. Об опыте использования модели с повторными вызовами на справочной службе "09" г.Москвы. Модели и методы исследования в системах информатики. -М.: Наука. -1988. -с. 105-113.

9. Степанов С.Н., Ухловекая Л.Г. Формализация процесса функционирования автоматических рабочих мест справочно-информационных служб. Москва. Четвертый международный семинар по теории телетрафика и компьютерному моделированию. -М.: Наука.-1992. -с.

163-166.